CC BY
19технологии и инновации», 13-17 марта 2017 г. [посвящ. 110-летию со дня рождения профессора М.П. Петухова: материалы] / ФГБОУ Пермская ГСХА - Пермь :ИПЦ «Прокростъ», 2017. Ч 1. С. 123125.
6. Прожерина Н. А. Морфофизиологическая диагностика состояния хвойных в условиях аэротехногенного загрязнения на примере Архангельского промышленного узла: дис. канд. биол. наук. Архангельск, 2001. 170 с.
7. Бузмаков С.А. Проблемы изучения антропогенной трансформации природной среды//
Антропогенная трансформация природной среды. 2014. № 1. С. 17-24.
8. Бузмаков С.А., Андреев Д.Н., Хотяновская Ю.В., Дзюба Е.А. Экологическая диагностика антропогенной трансформации экосистем // Теория и методы исследования в естественный науках. Сборник научных статей по материалам Международной научно-практической конференции. Главный редактор И.С. Копылов. 2016. С. 171-178.
УДК 502.5
С.А. Кулакова S.A Kulakova
Пермский государственный национальный Perm state National research University исследовательский университет, 614990, Perm, street Bukireva, 15
614990 г. Пермь, ул. Букирева, 15
e-mail: kulakovasa@mail.ru
ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА ДЕРЕВЬЕВ УЛИЧНОГО ОЗЕЛЕНЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ
ЛИПЫ СЕРДЦЕЛИСТНОЙ (TILIA CORDATA))
В статье приведены данные по состоянию деревьев Липы сердцелистной, расположенных на улицах с высоким автотрафиком. Проанализировано влияние установления пристволовых кругов на состояние деревьев. Приведены данные исследований за 2015, 2017 гг. Показано ухудшение состояния обследованных деревьев, целесообразность использования инструментального метода исследования.
Ключевые слова: Зеленые насаждения, инструментальная диагностика, патология, стволовая гниль, санитарная оценка состояния
Актуальность. Растительность является чувствительным к антропогенному воздействию компонентом городской среды (Бузмаков и др., 2016,. Бузмаков, Воронов, 2016). Древесные, кустарниковые и травянистые растения первыми улавливают даже самые незначительные изменения среды и реагируют на них деградацией или исчезновением отдельных видов флоры в городе. В частности, на растительность крайне негативно влияют нарушения водно-воздушного режима почвенных структур, засорение отходами всех видов и т.д (Бузмаков 2010, 2011, 2016). Так, продолжительность жизни липы мелколистной составляет в среднем: в лесу - 300 лет, в крупных парках - 200 лет, а на улицах городов - 80 лет. Для вяза продолжительность жизни в естественных условиях и на городских улицах составляет еще более существенную разницу 300 и 45 лет соответственно (Нехуженко, 2011).
У многих древесных растений, испытывающих постоянный стресс в условиях города, постепенно снижается жизнеспособность, что приводит к потере механической устойчивости особи, снижению качества, выполняемых зелеными насаждениями функций в городе, в крайних случаях деревья переходят в разряд усыхающих и сухостоя, что требует удаления этих особей. Основанием для вырубки чаще всего является определение визуальных признаков дерева, хотя зачастую гниль, имеющаяся в стволе дерева, визуально не определяется. Применение инструментального обследования позволяет объективно диагностировать
современное внутреннее состояние древесины, возраст дерева, ежегодный прирост и т.д.
Материал и методика работ. Настоящее исследование проводилось на деревьях, произрастающих вдоль дорог с оживленным уличным движением в 2015 и 2017 гг. В 2015 г. обследованию подлежали 12 деревьев липы сердцелистной (Tilia cordata). Для каждого дерева регистрировались основные лесотаксационные показатели (высота, диаметр) на высоте 50 и 100 см. Проводилась визуальная оценка с фиксированием имеющихся повреждений с применением.
В настоящем исследовании использованы приборы: Резистограф (Resistograph®), Арботом (Arbotom®), Линтаб (LINTAB).
Для получения объективной картины внутреннего состояния древесины проводили бурение деревьев резистографом. Длина сверла Resistograph® составляет 45 см. Если диаметр дерева превышал 45см, то проводили 4 бурения на одной высоте (с севера на юг, с юга на север, с запада на восток, с востока на запад). Если диаметр дерева составлял менее 45см, то проводили 2 бурения на одной высоте (с севера на юг, и с запада на восток). При визуальном обнаружении на стволе под кроной раковых ран, язв, образований бурение проводили на уровне отмеченных образований.
У деревьев отбирались керны для анализа с помощью прибора LINTAB, программного обеспечения TSAP-Win и ряда других программ. LINTAB - прибор, предназначенный для полуавтоматического определения ширины годичных
колец. Он позволяет вести измерения с точностью до 0,02 мм. Полученные результаты могут быть использованы для определения возраста и прироста древесных растений в научных и учебных целях.
Для детализации сведений о внутреннем состоянии древесины на высоте, где зафиксированы снижения плотности древесины при помощи резистографа, проводили обследование с применением прибора Арботом (АгЬойт®). По периметру дерева размещали от 10 до 16 сенсоров. Расстояние между сенсорами и количество сенсоров определялось диаметром дерева. По ударному штифту каждого сенсора поочередно наносили легкий удар молотком. После каждого удара датчики фиксировали поступающие импульсы. Все данные передавались на компьютер. Все измерения прохождения звуковых импульсов по древесине проводили в 3-х кратной повторности. Результаты .
Таблица 1
Лесотаксационные показатели и зафиксированные повреждения липы сердцелистной, произрастающей
обрабатывались в программе АгЬойт и в виде графического изображения скорости прохождения звуковых импульсов на плоскости фиксировались.
В 2017 г. проведена повторная диагностика 5 деревьев, у которых визуально ухудшилось состояние (деревья под номерами: 4, 8, 9, 10, 11).
Результаты и обсуждение. В 2015 г. обследованию подвержены были деревья, заключенные в приствольные круги на пересечении улиц Ленина и Толмачеча, всего обследовано 12 деревьев, анализ древесных кернов проведен у 5 деревьев (в т.ч. на 1 фоновом дереве), на других деревьях керны не подлежали обработке т.к. в процессе бурения сломались. По предварительным результатам обследования все деревья, характеризуются наличием повреждений, которые перечислены в табл.1
№ дерева Б1 (50 см) см Б2 (100см) см Н (м) Комментарии
1 32 36 15,4 наклон под углом 5° на восток, механические повреждения ствола, раковые заболевания, сухобочина на стволе к югу
2 32 28 14,6 сухобочина, механические повреждения ветвей, ствола; раковые образования, преждевременный листопад (раннее пожелтение листьев)
3 32 36 17,2 механические повреждения ветвей, ствола преждевременный листопад (повышенная ажурность кроны)
4 36 36 17 механические повреждения ветвей, ствола, сухобочина
5 32 36 11,6 механические повреждения ветвей, ствола, сокотечение
6 28 32 11,6 механические повреждения ветвей, ствола
7 32 36 12,4 механические повреждения ветвей, ствола
8 36 36 12,6 механические повреждения ветвей, ствола, водяные побеги, сухобочина, наличие гнили
9 40 40 12,4 механические повреждения ветвей, ствола
10 28 32 11,6 механические повреждения ветвей, ствола
11 28 28 12,4 механические повреждения ветвей, ствола
13 фон 40 40 12,4 механические повреждения ветвей, ствола
Средняя высота обследованных деревьев 13,4м., средний диаметр на высоте 50см - 32 см, на высоте 100см - 34см. Из повреждений преобладают механические повреждения ветвей и ствола.
Предварительный дендрохронологический анализ показал, обследованные деревья были посажены в 50-60е годы XX века. Построенные древесно-кольцевые хронологии (ДКХ) (рис.2) демонстрируют, что все деревья, схожим образом реагируют на факторы окружающей среды, что говорит о том, что древесные растения 1-11 заключены в приствольные круги не так давно, не более 20 лет назад.
По данным, полученным в 2015 г. обнаружены отличия по деревьям, произрастающим в пристволовых кругах и на газоне (фон). Дерево, растущее на газоне (13), характеризуется большим процентным содержанием не поврежденной древесины в стволе, порядка 67% (58 % - у деревьев, взятых в пристволовые круги). Наглядно демонстрируют эти различия в содержании стволовой
гнили и данные обследования с применением прибора Арботом (АгЬойт®) (рис.3). На рис. 3 снижение плотности древесины показано оттенками красного и фиолетового цветов, древесина с высокой плотностью - оттенками зеленого и желтого цветов (Бга8Иа^', 2005).
Анализ резистограмм (2017 г.) свидетельствует об уменьшении древесины без патологий, увеличении начальной стадии развития гнили, увеличении процента стволовой гнили (29-64) (табл. 2). В тоже время уменьшился процент стволовой гнили, зафиксированной в 2015 г. в связи увеличением пустотелости стволов (деревья 4, 8, 9). В целом зафиксировано ухудшение состояние всех обследованных деревьев. Визуально хуже других выглядит дерево №8 (санитарное состояние -неудовлетворительное «усыхает»). По результатам инструментального обследования, видно, что Липа №8 подлежит удалению: высокий процент гнили на И=0,5 и 1,2 (27% и 39% соответственно),
прогрессируют процессы увядания (53 %), патологий (20%). стремительно сокращается доля древесины без
6
И 3 и
э
2
1
3 2
4
среднее
фон (13 дерево)
СЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛОООООО
Рис.2 Древесно-кольцевые хронологии, 2015 г. (среднее-обобщенная ДКХ для деревьев, взятых в приствольные круги, фон-ДКХ для деревьев,
произрастающих на газоне)
Рис.3 Показатели скорости прохождения звуковых импульсов в древесине, высота 0,5м, 2015 г.. 1) дерево №2 (растущее в приствольном круге) 2) дерево №13 (растущее на газоне)
Таблица 2
№ дерева % б/паталогий % нач. стадия развития гнили % стволовой гнили
2017 г./2015 г.
4* 37/51 36/7 27/42
20/58 53/6 27/36
28 32 39
9*** 25/49 64/22 11/30
10* 30/71 34/25 36/4
11* 18/64 46/29 36/7
Среднее значение 26/58 43/18 29/24
* исследование выполнено на к=0,5
**в числителе - исследование выполнено на к=
***- исследование выполнено на к=1,2 Выводы. Полученные предварительные результаты в 2015 г. свидетельствуют, что инструментальное исследование позволяет диагностировать больные и опасные (неустойчивые) деревья, которые визуально не определяются, выявлять негативные факторы окружающей среды, которые снижают жизнеспособность древесных насаждений. Данные 2015 г. подтверждены
0,5, в знаменателе на к=1,2.
исследованием 2017 г. Инструментальная диагностика является не просто перспективной для использования, а является неотъемлемой частью оценки современного состояния зеленых насаждений и основой для управления зеленым фондом в городе.
5
4
1
0
Библиографический список
1. Анциферов А. Упавшее дерево // Живой лес. 2013. С.116-119.
2. Булыгин Н.Е. Дендрология. Л.: Агропромиздат. Ленинград. отд-ние, 1991. С. 244.
3. История озеленения Перми http://www.prirodaperm.ru/zelenyj -fond/2015/03/12/2191
4. Нехуженко Н. А. Основы ландшафтного проектирования и ландшафтной архитектуры: учеб. пособ. 2-е изд. СПб.:Питер, 2011. 192 с.: ил.
5. Brashaw, Brian K.; Vatalaro, Robert J.; Wacker, James P.; Ross, Robert J. Condition Assessment of Timber Bridges: 1. Evaluation of a Micro-Drilling Resistance Tool Gen. Tech. Rep. FPL-GTR-159. US Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. Madison, WI, 2005.
6. Бузмаков С.А. Актуальные вопросы антропогенной трансформации экосистем // Антропогенная трансформация природной среды. 2011. № 1. С. 11-16.
7. Бузмаков С.А. Концепция антропогенной трансформации экосистем для решения задач по восстановлению и сохранению природной среды // Антропогенная трансформация природной среды. 2010. Т. 1. № 1. С. 12-19.
8. Бузмаков С.А. Проблемы формирования концептуальных представлений об окружающей среде // Антропогенная трансформация природной среды. 2016. № 2. С. 10-19.
9. Бузмаков С.А., Андреев Д.Н., Хотяновская Ю.В., Дзюба Е.А. Экологическая диагностика антропогенной трансформации экосистем // Теория и методы исследования в естественный науках. Сборник научных статей по материалам Международной научно-практической конференции. Главный редактор И.С. Копылов. 2016. С. 171-178.
10. Бузмаков С.А., Воронов Г.А. Основные подходы в определении качества окружающей среды // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18. № 2-2. С. 587-590.
УДК911.5+504.54.05 (470.53)
С.А. Овеснов1, Е.Г. Ефимик1, Н.А. Молганова1, 2 S.A. Ovesnov1, E.G. Efimik1, N.A. Molganova1,2
'Пермский государственный национальный 1 Perm State University, 614990, Perm, street Bukireva,
исследовательский университет, 15
614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15 2 Perm state agricultural academy named after
2Пермская государственная сельскохозяйственная academician D. N. Pryanishnikov. 23, Petropavlovskaya
академия им. акад. Д.Н. Прянишникова, str., Perm, Russia, 614990 614990, Россия, г. Пермь, ул. Петропавловская, 23
e-mail: ovesnovsa@yandex.ru, molganova@mail.ru
АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ЭКОСИСТЕМ ГОРОДСКИХ ЛЕСОВ Г. ПЕРМИ
На примере 5 особо охраняемых природных территорий (ООПТ), образованных в городских лесах г. Перми, показана трансформация лесных экосистем, происходящая в результате антропогенных воздействий. Были обследованы 4 охраняемых ландшафта местного значения - Андроновский лес, Верхнекурьинский, Липовая гора, Черняевский лес и ботанический памятник природы регионального значения Липогорский. На всех ООПТ выявлены адвентивные виды как древесно-кустарниковых, так и травянистых растений, вызывающих трансформацию лесных экосистем. Приведены списки этих видов.
Ключевые слова: адвентивные виды; городские леса; особо охраняемые природные территории; Пермь. ANTHROPOGENIC TRANSFORMATION OF ECOSYSTEMS OF URBAN FORESTS OF PERM
For example, 5 protected areas (PAS) that are organized in the urban forests of Perm, shows the transformation of forest ecosystems resulting from anthropogenic impacts. Were examined 4 protected landscapes of local importance - Andronovo forest, Verhnekureinsky, Lipovaja mountain, Chernyaev forest and Botanical monument of nature of regional significance Lipogorski. On all PAS identified adventive species as tree, shrub, and herbaceous plants, causing the transformation of forest ecosystems. Lists of these species. Keywords: adventive species; urban forests; protected areas; Perm.
В городских условиях флора и растительность подвергается значительной трансформации. Происходит стихийный процесс заноса не свойственных данной местности видов растений, осуществляется интродукция новых видов, идет селективное подавление отдельных видов и уничтожение естественной растительности [1]. Появление инорайонных видов, особенно доминантов и субдоминантов, приводит к трансформации фитоценозов, что, в свою очередь, приводит к трансформации экосистем в целом, так как отмечено
возникновение городских рас животных и птиц, у которых в целом меняются питание, инстинкты и поведение [2].
В лесных экосистемах в пределах городской черты антропогенное воздействие приводит к тому, что в них охотно поселяются адвентивные виды и широко распространяются синантропные. Данные виды легко проникают в городские леса по нарушенным участкам, каковых здесь довольно много. Это связано, в первую очередь, с близостью населенных пунктов, садовых кооперативов, с
